JP6881275B2 - Oil supply device for in-vehicle internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、車載内燃機関のオイル供給装置に関する。 The present invention relates to an oil supply device for an in-vehicle internal combustion engine.
特許文献1には、内燃機関のピストンに向けてオイルを噴射することで同ピストンの冷却を図るオイルジェットの一例が記載されている。このオイルジェットにオイルを供給する供給通路には、オイルジェットへのオイル供給量を調整する電磁弁が設けられている。そして、内燃機関における燃料噴射弁の燃料噴射量、ピストンの温度及び機関回転速度を基に電磁弁の開度を制御することで、オイルジェットから噴射されるオイルの量が調整される。 Patent Document 1 describes an example of an oil jet that cools a piston of an internal combustion engine by injecting oil toward the piston. A solenoid valve for adjusting the amount of oil supplied to the oil jet is provided in the supply passage for supplying oil to the oil jet. Then, the amount of oil injected from the oil jet is adjusted by controlling the opening degree of the solenoid valve based on the fuel injection amount of the fuel injection valve in the internal combustion engine, the temperature of the piston, and the engine rotation speed.
ところで、内燃機関には、オイルジェットなどのようにオイルの供給が必要な箇所に対してオイルを供給するオイル供給装置が設けられている。こうしたオイル供給装置として、オイルの吐出圧を可変させることのできる機関駆動式のオイルポンプを有するものが知られている(例えば、特許文献2)。特許文献2に記載のオイルポンプは、トロコイドポンプである。こうしたオイルポンプは、その内部に形成されている制御油室の内圧を調整することによってオイルの吐出圧を制御することができる。 By the way, the internal combustion engine is provided with an oil supply device that supplies oil to a place where oil needs to be supplied, such as an oil jet. As such an oil supply device, one having an engine-driven oil pump capable of varying the discharge pressure of oil is known (for example, Patent Document 2). The oil pump described in Patent Document 2 is a trochoidal pump. Such an oil pump can control the oil discharge pressure by adjusting the internal pressure of the control oil chamber formed inside the pump.
上記のようなオイル供給装置を備える内燃機関にあっては、オイルジェットによるオイル噴射の停止が要求されている場合、燃費の悪化を抑制するために、オイルポンプのオイルの吐出圧が最大吐出圧よりも低い圧力となるようにオイル供給装置が作動することがある。 In an internal combustion engine equipped with the above oil supply device, when it is required to stop the oil injection by the oil jet, the oil discharge pressure of the oil pump is the maximum discharge pressure in order to suppress the deterioration of fuel efficiency. The oil supply may operate to a lower pressure.
なお、上記のオイルポンプから吐出されるオイルの圧力は脈動する。オイルの吐出圧が最大吐出圧よりも低い圧力に設定されている場合、こうしたオイルの吐出圧の脈動は、オイルの吐出圧が最大吐出圧に設定されている場合よりも大きくなりやすい。そして、オイルの吐出圧の脈動が大きい場合、当該吐出圧の脈動の周期によっては、オイルポンプから吐出されたオイルが流れる吐出流路に沿って配置されている内燃機関の構成部品が共振し、吐出圧の脈動に起因する異音が発生することがある。こうした異音が車両の乗員に伝わると、乗員に不快感を与えてしまうおそれがある。 The pressure of the oil discharged from the above oil pump pulsates. When the oil discharge pressure is set to a pressure lower than the maximum discharge pressure, the pulsation of the oil discharge pressure tends to be larger than when the oil discharge pressure is set to the maximum discharge pressure. When the pulsation of the oil discharge pressure is large, the components of the internal combustion engine arranged along the discharge flow path through which the oil discharged from the oil pump flows resonate depending on the cycle of the pulsation of the discharge pressure. Abnormal noise may occur due to the pulsation of the discharge pressure. If such an abnormal noise is transmitted to the occupants of the vehicle, it may cause discomfort to the occupants.
したがって、内燃機関の燃費の悪化を抑制しつつも、車両の乗員に不快感を与えにくくするという点で改善の余地がある。 Therefore, there is room for improvement in that it is less likely to cause discomfort to the occupants of the vehicle while suppressing deterioration of fuel efficiency of the internal combustion engine.
上記課題を解決するための車載内燃機関のオイル供給装置は、ピストンに向けてオイルを噴射するオイルジェットを備える内燃機関に適用され、制御油室の内圧を変更することによってオイルの吐出圧が変わる機関駆動式のオイルポンプと、前記制御油室の内圧を制御する制御部と、を備え、前記制御部が、前記オイルジェットによるオイルの噴射の停止が要求されているときには、最大吐出圧よりも低い圧力の領域である規定圧力領域内に前記オイルポンプにおけるオイルの吐出圧が含まれるように前記制御油室の内圧を制御する装置である。このオイル供給装置は、前記規定圧力領域内に前記オイルポンプにおけるオイルの吐出圧が含まれるように前記制御油室の内圧を制御した場合にオイルの吐出圧の脈動に起因する異音が発生するか否かを、オイルの温度及び機関回転速度を基に判定する異音判定部を備えている。そして、前記制御部は、前記オイルジェットによるオイルの噴射の停止が要求されているときであっても、前記規定圧力領域内に前記オイルポンプにおけるオイルの吐出圧が含まれるように前記制御油室の内圧を制御した場合に前記異音が発生すると前記異音判定部によって判定されていることを条件に、前記オイルポンプにおけるオイルの吐出圧が最大吐出圧となるように前記制御油室の内圧を制御する。 The oil supply device of an in-vehicle internal combustion engine for solving the above problems is applied to an internal combustion engine equipped with an oil jet that injects oil toward a piston, and the oil discharge pressure is changed by changing the internal pressure of the control oil chamber. It includes an engine-driven oil pump and a control unit that controls the internal pressure of the control oil chamber, and when the control unit is required to stop the oil injection by the oil jet, it is higher than the maximum discharge pressure. This device controls the internal pressure of the control oil chamber so that the discharge pressure of oil in the oil pump is included in the specified pressure region, which is a region of low pressure. In this oil supply device, when the internal pressure of the control oil chamber is controlled so that the discharge pressure of the oil in the oil pump is included in the specified pressure region, an abnormal noise due to the pulsation of the discharge pressure of the oil is generated. It is equipped with an abnormal noise determination unit that determines whether or not it is based on the oil temperature and engine rotation speed. Then, the control unit has the control oil chamber so that the discharge pressure of the oil in the oil pump is included in the specified pressure region even when it is required to stop the injection of the oil by the oil jet. The internal pressure of the control oil chamber is such that the discharge pressure of the oil in the oil pump becomes the maximum discharge pressure, provided that the abnormal noise determination unit determines that the abnormal noise is generated when the internal pressure of the oil pump is controlled. To control.
本願発明者は、様々な実験やシミュレーションを重ねた結果、以下のような知見を得た。
・オイルポンプにおけるオイルの吐出圧を最大吐出圧よりも低くした場合に吐出圧の脈動に起因する異音が発生するような吐出圧の領域は、オイルの温度及び機関回転速度によって決まるということ。
・オイルポンプにおけるオイルの吐出圧を最大吐出圧とした場合には、オイルの温度及び機関回転速度によらず、上記のような異音が発生しにくいということ。
As a result of repeating various experiments and simulations, the inventor of the present application has obtained the following findings.
-The region of the discharge pressure that causes abnormal noise due to the pulsation of the discharge pressure when the discharge pressure of the oil in the oil pump is lower than the maximum discharge pressure is determined by the temperature of the oil and the engine rotation speed.
-When the oil discharge pressure in the oil pump is set to the maximum discharge pressure, the above-mentioned abnormal noise is unlikely to occur regardless of the oil temperature and engine speed.
そこで、上記構成では、オイルポンプにおけるオイルの吐出圧を規定圧力領域内の値とした場合に異音が発生するか否かの判定を、オイルの温度及び機関回転速度によって行うようにしている。そして、オイルジェットによるオイルの噴射の停止が要求されている状況下で、オイルポンプにおけるオイルの吐出圧を規定圧力領域内の値とした場合には上記異音が発生すると判定されているときには、オイルポンプにおけるオイルの吐出圧が最大吐出圧と等しくなるようにしている。これにより、上記異音が車両の乗員に伝わることを抑制できる。 Therefore, in the above configuration, it is determined whether or not an abnormal noise is generated when the discharge pressure of the oil in the oil pump is set to a value within the specified pressure region, based on the temperature of the oil and the engine rotation speed. Then, when it is determined that the above abnormal noise is generated when the discharge pressure of the oil in the oil pump is set to a value within the specified pressure region under the situation where the stop of the oil injection by the oil jet is required. The oil discharge pressure in the oil pump is set to be equal to the maximum discharge pressure. As a result, it is possible to suppress the abnormal noise from being transmitted to the occupants of the vehicle.
一方、オイルポンプにおけるオイルの吐出圧を規定圧力領域内の値とした場合に上記異音が発生すると判定されていないときには、オイルジェットによるオイルの噴射の停止が要求されている状況下で、オイルポンプにおけるオイルの吐出圧を規定圧力領域内の値に設定するようにしている。すなわち、オイルの吐出圧を規定圧力領域内の値にしても上記の異音が発生しにくいと判断できるときには、オイルの吐出圧を最大吐出圧よりも低くする。 On the other hand, when it is not determined that the above abnormal noise occurs when the discharge pressure of the oil in the oil pump is set to a value within the specified pressure range, the oil is required to stop the injection of the oil by the oil jet. The oil discharge pressure in the pump is set to a value within the specified pressure range. That is, when it can be determined that the above-mentioned abnormal noise is unlikely to occur even if the oil discharge pressure is set to a value within the specified pressure range, the oil discharge pressure is set to be lower than the maximum discharge pressure.
したがって、上記構成によれば、内燃機関の燃費の悪化を抑制しつつも、車両の乗員に不快感を与えにくくすることが可能となる。 Therefore, according to the above configuration, it is possible to suppress the deterioration of the fuel efficiency of the internal combustion engine and to reduce the discomfort to the occupants of the vehicle.
以下、車載内燃機関のオイル供給装置の一実施形態を図1〜図7に従って説明する。
図1には、車両に搭載される内燃機関10の一部と、内燃機関10内を循環するオイルを供給するオイル供給装置20とが図示されている。図1に示すように、内燃機関10には、気筒11内で往復動するピストン12と、ピストン12の裏面に向けてオイルを噴射するオイルジェット13とが設けられている。オイルジェット13へのオイルの供給通路であるジェット用供給路14には、ジェット用バルブ15が設けられている。このジェット用バルブ15は、ジェット用供給路14を流れるオイルの圧力が所定圧以上であるときには開弁する一方、当該オイルの圧力が所定圧未満であるときには閉弁するように構成されている。そして、ジェット用バルブ15が開弁しているときには、オイルジェット13からオイルが噴射されるようになっている。
Hereinafter, an embodiment of an oil supply device for an in-vehicle internal combustion engine will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
FIG. 1 shows a part of an
オイル供給装置20は、機関出力軸の回転に基づいて駆動する可変容量型のトロコイドポンプであるオイルポンプ30と、オイルポンプ30におけるオイルの吐出圧POPを調整すべく作動するオイル制御バルブ21と、オイル制御バルブ21の作動を制御する制御装置60とを備えている。
The
図1〜図3を参照し、オイルポンプ30について説明する。
図2及び図3に示すように、オイルポンプ30は、機関出力軸と同期して回転する入力軸31と、内部に収容空間32が区画されているケーシング部材33とを備えている。この収容空間32には、入力軸31と一体回転するインナロータ34と、インナロータ34よりも外周側に配置されているアウタロータ35と、アウタロータ35を取り囲むリング状の調整リング36とが設けられている。
The
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図1に示すように、ケーシング部材33には、その内部にオイルを吸入する吸入ポート33INと、内部のオイルをケーシング部材33外に吐出する吐出ポート33OUTとが設けられている。吸入ポート33INは、内燃機関10のオイルパン16に通じる吸入油路51に連通しており、吐出ポート33OUTは、メインオイルギャラリ17に通じる吐出油路52に連通している。この吐出油路52にジェット用供給路14が接続されている。
As shown in FIG. 1, the
図2及び図3に示すように、インナロータ34の外周には複数の外歯341が設けられており、アウタロータ35の内周には、インナロータ34の外歯341と噛み合う複数の内歯351が設けられている。内歯351の数は、外歯341の数よりも1つ多い。そして、アウタロータ35は、調整リング36によって回転可能に保持されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of
アウタロータ35の回転中心は、インナロータ34の回転中心に対して偏心している。インナロータ34の外歯341とアウタロータ35の内歯351とは、それらの一部分(図2では右側部分)が互いに噛み合った状態となっている。インナロータ34の外周とアウタロータ35の内周との間には、オイルにより満たされる作動室37が形成されている。
The center of rotation of the
作動室37において、インナロータ34の外歯341とアウタロータ35の内歯351とが互いに噛み合う位置から図2に矢印で示す入力軸31の回転方向における所定位置までの部分では、各ロータ34,35の回転に伴ってインナロータ34の外歯341とアウタロータ35の内歯351との間の隙間が徐々に大きくなる。そして、このようにインナロータ34の外歯341とアウタロータ35の内歯351との間の隙間が徐々に大きくなる部分が、吸入ポート33INと連通する。一方、作動室37において、ロータ34,35の回転に伴ってインナロータ34の外歯341とアウタロータ35の内歯351との間の隙間が徐々に小さくなる部分が、吐出ポート33OUTと連通する。
In the
オイルポンプ30が作動する際には、入力軸31が回転することにより、各ロータ34,35が互いに噛み合いながら回転する。そして、オイルパン16に貯留されているオイルが吸入油路51を介して吸入ポート33INから作動室37に吸入され、吐出ポート33OUTから吐出油路52に吐出される。
When the
調整リング36は、アウタロータ35を保持するリング状の本体部361と、本体部361の外周からロータ34,35の径方向に突出する突出部362とを有している。調整リング36の本体部361には、規定方向に延びる長孔36aが設けられている。これら長孔36aには、ケーシング部材33に固定されているガイドピン38が挿通されている。これにより、調整リング36は、長孔36aの延びる方向に変位可能となっている。
The adjusting
調整リング36の突出部362の先端には第1のシール部材39が設けられているとともに、本体部361には第2のシール部材40が設けられている。これにより、収容空間32には、調整リング36及び各シール部材39,40によって制御油室41が区画形成されている。
A first sealing
制御油室41には、制御油路53と連通する開口部411が設けられており、この制御油路53及び開口部411を通じてオイル制御バルブ21から制御油室41にオイルが供給可能となっている。また、収容空間32には、制御油室41の容積を小さくする方向への付勢力を突出部362に付与するスプリング42が設けられている。図2には、制御油室41の内圧が低いため、スプリング42からの付勢力によって、制御油室41の容積が最小となる位置で調整リング36が保持されている状態が示されている。なお、本実施形態では、このように制御油室41の容積が最小となるときの調整リング36の位置、すなわち図2での調整リング36の位置を、「初期位置」というものとする。
The
そして、調整リング36が初期位置に配置されている状況下で、制御油室41にオイルが供給され、制御油室41の内圧が高くなると、スプリング42からの付勢力に抗し、制御油室41の容積を大きくする方向に初期位置から調整リング36が変位する。すなわち、図2に示す状態から図3に示す状態に向かう方向に調整リング36が回動しながら変位する。一方、オイル制御バルブ21の作動によって制御油室41から開口部411を介してオイルが排出されるようになると、制御油室41の内圧が低くなり、スプリング42からの付勢力によって、制御油室41の容積を小さくする方向に調整リング36が変位する。すなわち、図3に示す状態から図2に示す状態に向かう方向に調整リング36が回動しながら変位する。そして、調整リング36の位置の変化によって、吸入ポート33IN及び吐出ポート33OUTの各々の開口に対するインナロータ34及びアウタロータ35の歯341,351の噛み合う部分の相対的な位置が変化する。このため、制御油室41の内圧の調整による調整リング36の位置の変更を通じ、入力軸31の一回転あたりのオイルの吐出量、すなわちオイルの吐出圧が変更される。
Then, in a situation where the adjusting
具体的には、オイルポンプ30では、図2に示すように調整リング36の位置が「初期位置」にあるときに、入力軸31の一回転あたりのオイルの吐出量が最大になる、すなわちオイルの吐出圧が最大となる。そして、制御油室41の内圧が高くなると、制御油室41の容積が広くなるように調整リング36が変位する。その結果、ロータ34,35の回転に伴って外歯341と内歯351との間の隙間が徐々に大きくなる部分のうち、吸入ポート33INと重なる範囲が小さくなるとともに、外歯341と内歯351との間の隙間が徐々に小さくなる部分の一部が吸入ポート33INと重なるようになる。その結果、入力軸31の一回転あたりのオイルの吐出量が少なくなる、すなわちオイルの吐出圧が低くなる。反対に、制御油室41の内圧が低くなると、制御油室41の容積が狭くなるように調整リング36が変位する。その結果、入力軸31の一回転あたりのオイルの吐出量が多くなる、すなわちオイルの吐出圧が高くなる。
Specifically, in the
次に、図1を参照し、オイル制御バルブ21について説明する。
オイル制御バルブ21は、電子制御式のアクチュエータ22によって作動が制御される。こうしたオイル制御バルブ21には、吐出油路52に接続されている供給油路23を介してオイルが供給される。そして、オイルポンプ30の制御油室41の内圧を高くすべくアクチュエータ22が駆動するときには、図3に示すように、オイル制御バルブ21は、供給油路23を介して供給されたオイルが制御油路53を介して制御油室41に供給されるように作動する。一方、制御油室41の内圧を低くすべくアクチュエータ22が駆動するときには、図2に示すように、オイル制御バルブ21は、制御油室41のオイルをオイル制御バルブ21内に制御油路53を介して流入させるように作動する。なお、このようにオイル制御バルブ21内の流入したオイルは、排出油路24を介してオイルパン16に排出される。
Next, the
The operation of the
次に、図1を参照し、制御装置60について説明する。
制御装置60には、機関回転速度検出センサ71及びオイル温度センサ72などの各種のセンサから検出信号が入力される。機関回転速度検出センサ71は、機関出力軸の回転速度である機関回転速度NEに応じた信号を出力する。オイル温度センサ72は、内燃機関10内を循環するオイルの温度であるオイル温度TMPに応じた信号を出力する。そして、制御装置60は、これら各センサ71,72からの検出信号に基づいた情報を基に、オイルポンプ30におけるオイルの吐出圧POP、すなわち制御油室41の内圧を制御する。
Next, the
Detection signals are input to the
制御装置60は、機能部として、制御部61及び異音判定部62を有している。
制御部61は、オイル制御バルブ21のアクチュエータ22の制御を通じてオイルポンプ30における制御油室41の内圧を制御する。すなわち、制御部61は、オイルポンプ30におけるオイルの吐出圧POPを制御する。
The
The
異音判定部62は、規定圧力領域RP内にオイルポンプ30におけるオイルの吐出圧POPが含まれるように制御油室41の内圧を制御した場合に吐出圧POPの脈動に起因する異音が発生するか否かを判定する。例えば、異音判定部62は、オイル温度TMP及び機関回転速度NEを基に当該判定を行うことができる。規定圧力領域RPは、オイルポンプ30におけるオイルの最大吐出圧よりも低く、且つオイルの最小吐出圧POPminよりも高い値に設定されている。
When the abnormal
次に、図4〜図6を参照し、上記の異音について説明する。
オイルポンプ30から吐出油路52に吐出されたオイルの吐出圧は脈動する。また、内燃機関10は、吐出油路52に沿って配置される複数種類の機関構成部品を備えている。そして、吐出油路52を流れるオイルの圧力の脈動が大きい場合、当該脈動の周期によっては、吐出油路52に沿って配置される機関構成部品のうちの少なくとも一部の構成部品が共振し、オイルの吐出圧の脈動に起因する異音が発生することがある。
Next, the above-mentioned abnormal noise will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
The discharge pressure of the oil discharged from the
図4(a)には、オイルポンプ30におけるオイルの吐出圧POPが最大吐出圧POPmaxに設定されている場合におけるオイルポンプ30の一部分が図示されている。吐出圧POPが最大吐出圧POPmaxに設定されている場合、作動室37において吐出ポート33OUTと吸入ポート33INとの間に位置するインナロータ34の外歯341とアウタロータ35の内歯351とが互いに当接している。そのため、これら各歯341,351によって、吐出ポート33OUTから吸入ポート33INへのオイルの逆流が抑制される。その結果、吐出ポート33OUTから吐出されるオイルの圧力の脈動が大きくなりにくい。
FIG. 4A shows a part of the
図4(b)には、オイルポンプ30におけるオイルの吐出圧POPが最小吐出圧POPminに設定されている場合におけるオイルポンプ30の一部分が図示されている。このように吐出圧POPが最大吐出圧POPmaxよりも低い値に設定されている場合、作動室37において吐出ポート33OUTと吸入ポート33INとの間では、インナロータ34の外歯341とアウタロータ35の内歯351とが互いに当接しないことがある。このように各歯341,351が互いに当接しないと、吐出ポート33OUTから吸入ポート33INにオイルが逆流しやすい。その結果、吐出ポート33OUTから吐出されるオイルの圧力の脈動が大きくなりやすい。
FIG. 4B shows a part of the
図5には、機関回転速度NEをある速度で保持している状況下でのオイルの吐出圧POPの脈動の大きさと、設定されているオイルの吐出圧である吐出圧設定値POPEとの関係が図示されている。吐出圧POPの脈動の大きさが図5における破線L1が表す脈動の大きさ以上であると、吐出圧POPの脈動に起因する異音が発生していると判定することができる。すなわち、当該異音が車両の乗員に伝わる可能性があると判定することができる。一方、図5における破線L1が表す脈動の大きさよりも吐出圧POPの脈動の大きさが小さいと、吐出圧POPの脈動に起因する異音が発生しているとの判定はなされない。すなわち、当該異音が乗員に伝わる可能性があるとの判定はなされない。 FIG. 5 shows the relationship between the magnitude of the pulsation of the oil discharge pressure POP under the condition that the engine rotation speed NE is held at a certain speed and the discharge pressure set value POPE which is the set oil discharge pressure. Is illustrated. When the magnitude of the pulsation of the discharge pressure POP is equal to or greater than the magnitude of the pulsation represented by the broken line L1 in FIG. 5, it can be determined that an abnormal noise caused by the pulsation of the discharge pressure POP is generated. That is, it can be determined that the abnormal noise may be transmitted to the occupants of the vehicle. On the other hand, if the magnitude of the pulsation of the discharge pressure POP is smaller than the magnitude of the pulsation represented by the broken line L1 in FIG. 5, it is not determined that an abnormal noise is generated due to the pulsation of the discharge pressure POP. That is, it is not determined that the abnormal noise may be transmitted to the occupant.
図5からも明らかなように、吐出圧設定値POPEが高いときには、吐出圧設定値POPEが低いときよりもオイルの吐出圧POPの脈動が小さく、上記異音が発生しているとの判定はなされない。 As is clear from FIG. 5, when the discharge pressure set value POPE is high, the pulsation of the oil discharge pressure POP is smaller than when the discharge pressure set value POPE is low, and it is determined that the above abnormal noise is generated. Not done.
上記異音が発生していると判定される吐出圧の領域を異音発生領域Rとした場合、吐出圧設定値POPEが異音発生領域R内の値であり、オイルの吐出圧POPが吐出圧設定値POPEとなるようにオイルポンプ30が作動しているときには、上記異音が発生し、この異音が車両の乗員に聞こえてしまうおそれがある。
When the region of the discharge pressure where it is determined that the abnormal noise is generated is the abnormal noise generation region R, the discharge pressure set value POPE is a value within the abnormal noise generation region R, and the oil discharge pressure POP is discharged. When the
本件発明者は、様々な実験やシミュレーションを行った結果、異音発生領域Rが機関運転の状態、すなわちオイル温度TMP及び機関回転速度NEによって変わるという知見を得た。 As a result of conducting various experiments and simulations, the present inventor has obtained the finding that the abnormal noise generation region R changes depending on the state of engine operation, that is, the oil temperature TMP and the engine rotation speed NE.
すなわち、オイルの吐出圧POPの脈動、すなわち吐出油路52を流れるオイルの圧力の脈動の周期は、機関回転速度NEと同期する。すなわち、当該脈動の周期は、機関回転速度NEが大きいほど短くなる。そのため、機関構成部品が共振するか否かは、機関回転速度NEによって変わる。
That is, the pulsation of the oil discharge pressure POP, that is, the cycle of the oil pressure pulsation flowing through the
また、オイルの粘度は、オイル温度TMPが高いほど低くなる。そして、オイルの圧力の脈動の上記機関構成部品への伝搬速度は、オイルの粘度、すなわちオイル温度TMPに応じて変化する。そのため、機関構成部品の共振のしやすさは、オイル温度TMPによって変わる。 Further, the viscosity of the oil decreases as the oil temperature TMP increases. Then, the propagation speed of the pulsation of the oil pressure to the engine component changes according to the viscosity of the oil, that is, the oil temperature TMP. Therefore, the ease of resonance of the engine component changes depending on the oil temperature TMP.
図6には、オイル温度TMPが第1の温度TMP1であるときの異音発生領域Rが実線で表されている。また、オイル温度TMPが第2の温度TMP2であるときの異音発生領域Rが一点鎖線で表されている。また、オイル温度TMPが第3の温度TMP3であるときの異音発生領域Rが破線で表されている。そして、オイル温度TMPが第4の温度TMP4であるときの異音発生領域Rが二点鎖線で表されている。第2の温度TMP2は第1の温度TMP1よりも高く、第3の温度TMP3は第1及び第2の温度TMP1,TMP2よりも高い。また、第4の温度TMP4は第1〜第3の各温度TMP1〜TMP3よりも高い。図6に示すように、オイル温度TMPが高いほど異音発生領域Rが狭くなる。 In FIG. 6, the abnormal noise generation region R when the oil temperature TMP is the first temperature TMP1 is represented by a solid line. Further, the abnormal noise generation region R when the oil temperature TMP is the second temperature TMP2 is represented by a alternate long and short dash line. Further, the abnormal noise generation region R when the oil temperature TMP is the third temperature TMP3 is represented by a broken line. The abnormal noise generation region R when the oil temperature TMP is the fourth temperature TMP4 is represented by the alternate long and short dash line. The second temperature TMP2 is higher than the first temperature TMP1, and the third temperature TMP3 is higher than the first and second temperatures TMP1 and TMP2. Further, the fourth temperature TMP4 is higher than the first to third temperatures TMP1 to TMP3. As shown in FIG. 6, the higher the oil temperature TMP, the narrower the abnormal noise generation region R.
なお、異音発生領域Rの大きさや範囲については、オイル供給装置20が適用される内燃機関の機種によって変わる。そのため、適用される内燃機関毎に実験やシミュレーションを行うことにより、その機種に応じた異音発生領域Rを設定することができる。
The size and range of the abnormal noise generation region R vary depending on the model of the internal combustion engine to which the
次に、図7を参照し、制御装置60が実行する処理ルーチンについて説明する。なお、本処理ルーチンは、所定の制御サイクル毎に実行される。
本処理ルーチンでは、まず始めにステップS11において、オイルジェット13によるオイルの噴射の停止が要求されているか否かの判定が行われる。オイルジェット13によるオイルの噴射の停止が要求されていない場合(S11:NO)、本処理ルーチンが一旦終了される。一方、オイルジェット13によるオイルの噴射の停止が要求されている場合(S11:YES)、処理が次のステップS12に移行される。
Next, the processing routine executed by the
In this processing routine, first, in step S11, it is determined whether or not the stop of oil injection by the
そして、ステップS12において、規定圧力領域RP内にオイルの吐出圧POPが含まれるように制御油室41の内圧を制御した場合に吐出圧POPの脈動に起因する異音が発生するか否かの判定が異音判定部62によって行われる。具体的には、異音判定部62は、現時点のオイル温度TMP及び機関回転速度NEを基に、これらオイル温度TMP及び機関回転速度NEに応じた異音発生領域Rを導出する(図6参照)。そして、異音判定部62は、導出した異音発生領域Rと規定圧力領域RPとが重複している場合、上記異音が発生すると判定する。一方、異音判定部62は、導出した異音発生領域Rに規定圧力領域RPが重複しない場合、上記異音が発生すると判定しない。
Then, in step S12, whether or not an abnormal noise due to the pulsation of the discharge pressure POP is generated when the internal pressure of the
そして、ステップS12において、上記異音が発生すると判定されていない場合(NO)、処理が次のステップS13に移行される。ステップS13において、制御部61によって、オイルの吐出圧POPが規定圧力領域内の値となるように制御油室41の内圧を調整する中間圧制御が実施される。そして、本処理ルーチンが一旦終了される。
Then, in step S12, if it is not determined that the abnormal noise is generated (NO), the process proceeds to the next step S13. In step S13, the
一方、ステップS12において、上記異音が発生すると判定されている場合(YES)、処理が次のステップS14に移行される。ステップS14において、制御部61によって、オイルの吐出圧POPが最大吐出圧POPmaxとなるように制御油室41の内圧を調整するフル吐出制御が実施される。そして、本処理ルーチンが一旦終了される。
On the other hand, if it is determined in step S12 that the abnormal noise is generated (YES), the process proceeds to the next step S14. In step S14, the
本実施形態の作用及び効果について説明する。
オイルジェット13によるオイルの噴射の停止が要求されている状況下で、オイルの吐出圧POPを規定圧力領域RP内の値とした場合には吐出圧POPの脈動に起因する異音が発生すると判定されているときには、フル吐出制御が実施される。この場合、オイルポンプ30の制御油室41の内圧が最小となり、調整リング36が初期位置に配置される。これにより、オイルの吐出圧POPが最大吐出圧POPmaxとなるため、オイルポンプ30から吐出されるオイルの吐出圧POPの脈動の大きさを小さくすることができる。その結果、吐出油路52に沿って配置される機関構成部品がオイルの吐出圧POPの脈動によって共振することを抑制できる。又は、機関構成部品がオイルの吐出圧POPの脈動によって共振したとしても、吐出圧POPの脈動に起因する異音が大きくなりにくい。その結果、上記異音が車両の乗員に伝わることを抑制できる。
The operation and effect of this embodiment will be described.
It is determined that if the oil discharge pressure POP is set to a value within the specified pressure region RP under the condition that the oil injection by the
一方、オイルジェット13によるオイルの噴射の停止が要求されている状況下で、オイルの吐出圧POPを規定圧力領域RP内の値としても吐出圧POPの脈動に起因する異音が発生すると判定されていないときには、中間圧制御が実施される。この場合、オイルの吐出圧POPが規定圧力領域RP内の値になる。そのため、上記異音が発生すると判定されていないときでもフル吐出制御が実施される場合と比較し、内燃機関10の燃費の悪化を抑制することができる。このとき、ジェット用供給路14を流れるオイルの圧力が低くなり、ジェット用バルブ15が閉弁される。その結果、オイルジェット13からオイルが噴射されなくなる。また、このように吐出圧POPを規定圧力領域RP内の値としても、吐出油路52に沿って配置される機関構成部品がオイルの吐出圧POPの脈動によって共振しない。又は、機関構成部品がオイルの吐出圧POPの脈動によって共振したとしても、上記異音が小さく、車両の乗員に上記異音が伝わりにくい。
On the other hand, under the condition that the oil injection by the
したがって、本実施形態では、内燃機関10の燃費の悪化を抑制しつつも、車両の乗員に不快感を与えにくくすることができる。
Therefore, in the present embodiment, it is possible to suppress the deterioration of the fuel efficiency of the
10…内燃機関、12…ピストン、13…オイルジェット、20…オイル供給装置、30…オイルポンプ、41…制御油室、61…制御部、62…異音判定部。 10 ... Internal combustion engine, 12 ... Piston, 13 ... Oil jet, 20 ... Oil supply device, 30 ... Oil pump, 41 ... Control oil chamber, 61 ... Control unit, 62 ... Abnormal noise determination unit.
Claims (1)
制御油室の内圧を変更することによってオイルの吐出圧が変わる機関駆動式のオイルポンプと、前記制御油室の内圧を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記オイルジェットによるオイルの噴射の停止が要求されているときには、最大吐出圧よりも低い圧力の領域である規定圧力領域内に前記オイルポンプにおけるオイルの吐出圧が含まれるように前記制御油室の内圧を制御する車載内燃機関のオイル供給装置において、
前記規定圧力領域内に前記オイルポンプにおけるオイルの吐出圧が含まれるように前記制御油室の内圧を制御した場合にオイルの吐出圧の脈動に起因する異音が発生するか否かを、オイルの温度及び機関回転速度を基に判定する異音判定部を備え、
前記制御部は、前記オイルジェットによるオイルの噴射の停止が要求されているときであっても、前記規定圧力領域内に前記オイルポンプにおけるオイルの吐出圧が含まれるように前記制御油室の内圧を制御した場合に前記異音が発生すると前記異音判定部によって判定されていることを条件に、前記オイルポンプにおけるオイルの吐出圧が最大吐出圧となるように前記制御油室の内圧を制御する
ことを特徴とする車載内燃機関のオイル供給装置。 Applicable to internal combustion engines with oil jets that inject oil towards the pistons
It is equipped with an engine-driven oil pump that changes the oil discharge pressure by changing the internal pressure of the control oil chamber, and a control unit that controls the internal pressure of the control oil chamber.
When the control unit is required to stop the injection of oil by the oil jet, the control unit includes the discharge pressure of the oil in the oil pump within a specified pressure region which is a region of pressure lower than the maximum discharge pressure. In the oil supply device of an in-vehicle internal combustion engine that controls the internal pressure of the control oil chamber,
Whether or not an abnormal noise due to the pulsation of the oil discharge pressure is generated when the internal pressure of the control oil chamber is controlled so that the discharge pressure of the oil in the oil pump is included in the specified pressure region is determined by the oil. Equipped with an abnormal noise judgment unit that judges based on the temperature and engine rotation speed of
Even when the control unit is required to stop the injection of oil by the oil jet, the internal pressure of the control oil chamber is such that the discharge pressure of the oil in the oil pump is included in the specified pressure region. The internal pressure of the control oil chamber is controlled so that the discharge pressure of the oil in the oil pump becomes the maximum discharge pressure on condition that the abnormal noise determination unit determines that the abnormal noise is generated when the above is controlled. An oil supply device for an in-vehicle internal combustion engine.
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